共濺鍍氧化銦鋅透明導電薄膜熱穩定性之研究

本研究利用射頻磁控共濺鍍系統，同時濺鍍氧化銦錫及氧化鋅靶材，在室溫環境下製備具有不同鋅原子比例（Zn / (Zn+In) at.%）之氧化銦鋅透明導電薄膜，並在混合氣體環境下（95% Ar + 5% H2）進行熱處理製程，觀察薄膜結晶性及電特性變化。研究結果顯示之電特性穩定性氧化銦鋅薄膜的電阻率特性與薄膜中鋅原子含量息息相關，當熱處理溫度達到700°C時，鋅原子含量較低之氧化銦鋅薄膜，其電阻率有明顯上升的趨勢。根據X光繞射圖譜結果顯示，造成薄膜導電率急遽下降的原因係由於熱處理過程中，氧化銦鋅薄膜中形成過多的氧缺位而產生金屬銦的結晶相，進而劣化了透明導電薄膜的導電性以及可見光穿透率。然而，對於鋅原子含量較高之氧化銦鋅透明導電薄膜而言，高溫熱處理後形成具有較佳結晶性之氧化銦鋅化合物（ZnkIn2O3+k，k = 3, 5, 7），並抑制薄膜金屬化的形成，維持良好的薄膜電特性以及光學特性。